不良土方開(kāi)挖及處理專項(xiàng)施工方案一、工程概況本工程位于城市新區(qū)，場(chǎng)地地貌為河流沖積平原，地下水位埋深1.2-2.5m，土層分布自上而下依次為：①素填土（厚0.5-1.2m）、②淤泥質(zhì)粘土（厚2.5-5.8m，有機(jī)質(zhì)含量8-15%）、③松散粉砂（厚1.0-3.2m）、④中風(fēng)化砂巖（基巖面起伏較大）。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，②③層土均屬不良土方，具有高壓縮性（壓縮模量Es=1.5-3.2MPa）、低承載力（地基承載力特征值fak=50-80kPa）、易液化等特性，需進(jìn)行專項(xiàng)處理。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分將場(chǎng)地劃分為A、B、C三個(gè)施工大區(qū)，每個(gè)大區(qū)再分2-3個(gè)流水段，采用"分區(qū)開(kāi)挖、分層處理、階梯推進(jìn)"的施工順序。A區(qū)（地下室區(qū)域）優(yōu)先施工，采用"真空降水+水泥土攪拌樁圍護(hù)"方案；B區(qū)（裙樓區(qū)域）采用"換填墊層+強(qiáng)夯"處理；C區(qū)（綠化景觀區(qū)）采用"振沖碎石樁+土工格柵"復(fù)合地基方案。（二）施工機(jī)械配置設(shè)備類型型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要用途液壓挖掘機(jī)PC220-8（1.2m3斗容）4臺(tái)土方開(kāi)挖、裝車長(zhǎng)臂挖掘機(jī)SY365H（6m臂長(zhǎng)）2臺(tái)深基坑開(kāi)挖、邊坡修整水泥土攪拌樁機(jī)SJB-II（雙軸）3臺(tái)圍護(hù)樁、止水帷幕施工強(qiáng)夯機(jī)YD-300（3000kN·m）2臺(tái)地基加固處理振沖樁機(jī)ZCQ-1302臺(tái)碎石樁施工真空降水設(shè)備Φ600真空井（含真空泵）20套降低地下水位自卸汽車20m315輛土方運(yùn)輸壓路機(jī)22t振動(dòng)壓路機(jī)3臺(tái)土方壓實(shí)（三）施工進(jìn)度計(jì)劃總工期60天，其中：施工準(zhǔn)備階段（7天）：場(chǎng)地平整、降水系統(tǒng)布設(shè)、測(cè)量放線降水施工階段（10天）：真空井點(diǎn)及深井施工，水位降至開(kāi)挖面以下0.5m土方開(kāi)挖階段（15天）：分層開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，每層開(kāi)挖厚度≤1.5m地基處理階段（20天）：分區(qū)同步實(shí)施攪拌樁、強(qiáng)夯、碎石樁等處理檢測(cè)驗(yàn)收階段（8天）：靜載試驗(yàn)、土工試驗(yàn)、樁身完整性檢測(cè)三、不良土方開(kāi)挖施工工藝（一）開(kāi)挖前準(zhǔn)備工作降水系統(tǒng)施工：沿基坑周邊布設(shè)單排真空井點(diǎn)，井距1.5m，井深8-10m，采用Φ400無(wú)砂混凝土管，濾料選用級(jí)配砂卵石（粒徑2-5mm）?？觾?nèi)設(shè)置5口減壓深井，井深15m，配備2.2kW真空泵連續(xù)抽水，確保水位穩(wěn)定在開(kāi)挖面以下0.5m。邊坡支護(hù)施工：對(duì)開(kāi)挖深度＞3m的基坑，采用雙排水泥土攪拌樁圍護(hù)，樁徑500mm，樁長(zhǎng)9m，搭接寬度150mm，水泥摻量15%，水灰比0.5-0.6。樁頂設(shè)置200mm×300mm鋼筋混凝土壓頂梁，邊坡坡面掛Φ6@200×200鋼筋網(wǎng)，噴射100mm厚C20細(xì)石混凝土。（二）分層開(kāi)挖施工要點(diǎn)第一層開(kāi)挖（0-1.5m）：采用普通挖掘機(jī)開(kāi)挖素填土層，挖至淤泥質(zhì)粘土頂面時(shí)，預(yù)留200mm厚保護(hù)層，采用人工清理，避免擾動(dòng)下部軟弱土層。第二層開(kāi)挖（1.5-3.0m）：?jiǎn)⒂瞄L(zhǎng)臂挖掘機(jī)，配合自卸汽車垂直運(yùn)輸。在淤泥質(zhì)粘土層開(kāi)挖中，采用"快挖快運(yùn)"作業(yè)方式，挖掘機(jī)行走路線鋪設(shè)20mm厚鋼板（寬3m，長(zhǎng)6m），防止機(jī)械沉陷。第三層開(kāi)挖（3.0m以下）：對(duì)松散粉砂層采用"網(wǎng)格法"開(kāi)挖，先開(kāi)挖周邊排水溝（寬0.8m，深1.0m），設(shè)置集水井（1.5m×1.5m×2.0m），配備潛水泵應(yīng)急排水。開(kāi)挖坡度按1:1.5放坡，坡面每3m設(shè)置一道1.2m寬平臺(tái)。（三）特殊部位開(kāi)挖處理基坑邊角處理：對(duì)機(jī)械無(wú)法到達(dá)的死角，采用小型液壓破碎錘破碎，人工配合清渣，開(kāi)挖尺寸放大300mm，后續(xù)采用級(jí)配砂石回填。樁基周邊開(kāi)挖：距工程樁300mm范圍內(nèi)采用人工開(kāi)挖，使用小型洛陽(yáng)鏟掏空樁周土方，確保樁身完整性。對(duì)露出的樁頭采用塑料薄膜包裹保護(hù)。臨近建筑物區(qū)域：距離既有建筑物5m范圍內(nèi)，采用"跳槽開(kāi)挖"方式，分段長(zhǎng)度≤10m，每段開(kāi)挖完成后立即施工攪拌樁支護(hù)，設(shè)置型鋼橫撐（20a工字鋼），并進(jìn)行位移監(jiān)測(cè)（監(jiān)測(cè)頻率1次/2h）。四、不良土方處理施工方法（一）水泥土攪拌樁復(fù)合地基施工工藝：采用"四攪四噴"施工工藝，即：第一次下鉆：鉆桿下沉至設(shè)計(jì)深度，開(kāi)啟灰漿泵噴漿（壓力0.4-0.6MPa）第一次提升：勻速提升鉆桿（速度0.8-1.0m/min），持續(xù)噴漿第二次下鉆：復(fù)攪至樁底，補(bǔ)噴水泥漿第二次提升：提升至地面，關(guān)閉灰漿泵技術(shù)參數(shù)：樁徑500mm，樁長(zhǎng)6-9m，樁間距1.2m（等邊三角形布置），水泥采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，摻量18%（每延米樁水泥用量150kg），水灰比0.55，28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa。質(zhì)量控制：每臺(tái)班制作3組（9塊）70.7mm×70.7mm×70.7mm試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后檢測(cè)強(qiáng)度。樁身完整性采用低應(yīng)變反射波法檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量不少于總樁數(shù)的10%。（二）強(qiáng)夯處理施工夯擊參數(shù)：采用"三遍點(diǎn)夯+一遍滿夯"工藝，第一、二遍點(diǎn)夯能量2000kN·m，夯點(diǎn)間距4m×4m（正方形布置），每點(diǎn)夯擊6-8擊（最后兩擊平均夯沉量≤50mm）；第三遍點(diǎn)夯能量1500kN·m，夯點(diǎn)間距5m×5m；滿夯能量1000kN·m，錘印搭接1/4錘徑。施工要點(diǎn)：夯擊前平整場(chǎng)地，鋪設(shè)500mm厚級(jí)配砂石墊層（含碎石30%）作為排水通道每遍夯擊后間隔72小時(shí)，待孔隙水壓力消散80%以上夯坑深度＞1.5m時(shí)，采用級(jí)配砂石回填至地面標(biāo)高滿夯完成后，推平場(chǎng)地，采用22t壓路機(jī)碾壓3-5遍檢測(cè)要求：強(qiáng)夯處理后進(jìn)行平板載荷試驗(yàn)（承壓板面積1.0m2），要求地基承載力特征值≥120kPa，壓縮模量≥6.0MPa，檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量每500m2不少于1點(diǎn)。（三）振沖碎石樁施工施工流程：定位→成孔→清孔→填料→振密→成樁→移位。采用"先護(hù)壁后填料"施工法，即：振沖器（功率75kW）以1-2m/min速度下沉至設(shè)計(jì)深度提升振沖器30cm，開(kāi)啟高壓水（壓力0.3-0.5MPa）清孔1min分批填料（粒徑20-50mm碎石，含泥量≤5%），每次填料量0.8-1.0m3振密電流控制在80-100A，留振時(shí)間15-20s/段技術(shù)參數(shù)：樁徑800mm，樁長(zhǎng)5.0m，樁距1.8m（梅花形布置），碎石充盈系數(shù)≥1.15，樁體密實(shí)度D≥85%。質(zhì)量檢測(cè)：采用重型動(dòng)力觸探（N63.5）檢測(cè)樁身密實(shí)度，要求樁頂以下1.0m范圍內(nèi)N63.5≥15擊，1.0-3.0m范圍≥12擊，3.0m以下≥10擊。五、特殊不良土處理措施（一）淤泥質(zhì)粘土處理真空預(yù)壓加固：對(duì)大面積淤泥區(qū)域，鋪設(shè)三層土工布（200g/m2）+一層HDPE土工膜（1.5mm厚），設(shè)置塑料排水板（SPB-1型，間距1.0m×1.0m，深度打穿淤泥層），采用射流真空泵（真空度≥80kPa）持續(xù)抽真空90天，使固結(jié)度達(dá)到85%以上。水泥土置換：對(duì)局部淤泥層較厚（＞5m）區(qū)域，采用"挖除-置換"方案，挖除深度3m，分層回填3:7灰土（壓實(shí)系數(shù)λc≥0.95），每層虛鋪厚度250mm，采用20t壓路機(jī)碾壓6-8遍，碾壓速度2.0km/h。（二）松散粉砂處理振動(dòng)加密：采用振動(dòng)沉管樁機(jī)（DZ60型），樁管直徑325mm，以1.5m×1.5m間距梅花形布置，樁端進(jìn)入砂層以下1.0m，通過(guò)高頻振動(dòng)（100-120次/min）使砂層密實(shí)，相對(duì)密實(shí)度Dr≥0.7。土工格柵加筋：在砂層頂面鋪設(shè)雙向拉伸土工格柵（TGSG50-50kN/m），采用搭接法連接（搭接寬度200mm），并用U型釘（Φ8mm鋼筋，長(zhǎng)300mm）間距1.0m固定，上鋪300mm厚級(jí)配碎石墊層。（三）泥炭土處理石灰改良：對(duì)有機(jī)質(zhì)含量10-15%的泥炭土，摻入8-10%生石灰（消解3天以上），采用路拌機(jī)（WBZ21）拌和3遍，拌和深度2.0m，控制含水量在最優(yōu)含水量±2%范圍內(nèi)，分層碾壓密實(shí)。深埋處理：對(duì)泥炭土厚度＜1.5m區(qū)域，采用"表層剝離-深埋利用"方案，將泥炭土集中開(kāi)挖后，分層埋入地下5m以下，每層厚度≤1.0m，中間夾鋪200mm厚素土隔離層，壓實(shí)系數(shù)≥0.90。六、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)方法（一）主控項(xiàng)目地基承載力：采用平板載荷試驗(yàn)，每個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)下不少于1點(diǎn)，復(fù)合地基承載力特征值必須≥設(shè)計(jì)值（120kPa），極差不超過(guò)平均值的30%。樁體強(qiáng)度：水泥土攪拌樁28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa，樁身完整性檢測(cè)合格率≥95%，允許偏差樁位偏差≤50mm，樁頂標(biāo)高±50mm。壓實(shí)度：換填墊層壓實(shí)系數(shù)λc≥0.95，素土、灰土、砂石墊層分別采用環(huán)刀法、灌砂法、灌水法檢測(cè)，每100m2不少于1點(diǎn)。（二）一般項(xiàng)目開(kāi)挖尺寸：基底標(biāo)高允許偏差±50mm，長(zhǎng)度、寬度（由設(shè)計(jì)中心向兩邊量）允許偏差+200mm、-50mm，表面平整度≤20mm/2m。邊坡穩(wěn)定性：邊坡坡度允許偏差±5%（設(shè)計(jì)坡度1:1.5），采用坡度尺檢查，每50m檢查1點(diǎn)；坡頂位移≤50mm（監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)），沉降速率≤2mm/d。排水系統(tǒng)：排水溝坡度≥2‰，集水井間距≤30m，抽水期間地下水位必須低于開(kāi)挖面500mm以上。七、安全文明施工措施（一）基坑支護(hù)安全邊坡開(kāi)挖前必須完成降水系統(tǒng)，嚴(yán)禁在未降水情況下開(kāi)挖；設(shè)置坡頂截水溝（寬300mm，深400mm）和擋水墻（高500mm），防止地表水下滲；基坑周邊1.5m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載，3m范圍內(nèi)堆載不得超過(guò)10kPa；配備邊坡位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（精度0.1mm），監(jiān)測(cè)頻率：開(kāi)挖期間1次/天，雨天2次/天。（二）機(jī)械作業(yè)安全挖掘機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，多機(jī)作業(yè)時(shí)保持安全距離≥5m；強(qiáng)夯施工區(qū)設(shè)置警戒區(qū)（半徑20m），懸掛警示標(biāo)志，非作業(yè)人員嚴(yán)禁入內(nèi)；夜間施工配備足夠照明（≥5lux），危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置紅色警示燈；所有機(jī)械操作人員必須持證上崗，每天作業(yè)前進(jìn)行"十字作業(yè)法"檢查。（三）環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池），土方運(yùn)輸車輛必須覆蓋篷布（覆蓋率100%），場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要道路硬化（200mm厚C20混凝土），配備4臺(tái)霧炮機(jī)（覆蓋半徑30m）。噪聲控制：強(qiáng)夯施工避開(kāi)夜間（22:00-6:00）和午休時(shí)間（12:00-14:00），噪聲排放符合《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（晝間≤70dB，夜間≤55dB）。棄土處理：不良土方運(yùn)至指定消納場(chǎng)（距離15km），辦理正規(guī)棄土手續(xù)，每車配備GPS定位系統(tǒng)，嚴(yán)禁隨意傾倒。可利用土方（素填土）集中堆放，覆蓋防雨布，用于后期場(chǎng)地回填。八、應(yīng)急預(yù)案（一）基坑坍塌應(yīng)急立即啟動(dòng)Ⅰ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，停止作業(yè)，疏散人員，設(shè)置警戒區(qū)；采用"坡頂卸載-坡腳反壓"措施，卸載寬度3m，卸載高度1.5m，反壓采用砂袋（25kg/袋）堆砌，坡度1:1.2；對(duì)裂縫區(qū)域采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min）封閉，設(shè)置臨時(shí)排水盲溝（Φ100mm軟式透水管）；采用微型鋼管樁（Φ108mm×6mm，長(zhǎng)6m）加固邊坡，間距1.0m，注漿壓力0.8-1.0MPa。（二）管涌流沙應(yīng)急發(fā)現(xiàn)管涌立即用麻袋、編織袋裝填砂石料反壓，形成反濾層；快速施工雙液注漿（水泥-水玻璃）止水帷幕，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，注漿壓力1.2-1.5MPa；增設(shè)輕型井點(diǎn)（間距0.8m），降低地下水位，控制水力梯度＜0.5；對(duì)流沙區(qū)域采用"深攪樁+高壓旋噴樁"復(fù)合止水，樁徑600mm，咬合200mm。（三）機(jī)械傾覆應(yīng)急立即切斷機(jī)械電源，設(shè)置警戒區(qū)，疏散周邊人員；采用2臺(tái)50t汽車吊聯(lián)合吊裝扶正，吊裝點(diǎn)設(shè)置在機(jī)械重心以上1.5m位置；對(duì)傾覆區(qū)域地基進(jìn)行加固處理，采用碎石樁（間距1.0m）+鋼板路基箱（20mm厚）；檢查機(jī)械各部件，經(jīng)專業(yè)檢測(cè)合格后方可重新使用。九、施工監(jiān)測(cè)與驗(yàn)收（一）監(jiān)測(cè)內(nèi)容與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量監(jiān)測(cè)頻率控制值預(yù)警值基坑周邊位移每50m設(shè)1點(diǎn)開(kāi)挖期1次/天50mm40mm地下水位10個(gè)觀測(cè)孔降水期1次/天＜-0.5m＜-0.3m地基沉降每100m2設(shè)1點(diǎn)施工期1次/3天50mm40mm孔隙水壓力6個(gè)監(jiān)測(cè)孔強(qiáng)夯期1次/2h20kPa15kPa（二）驗(yàn)收程序分項(xiàng)驗(yàn)收：每個(gè)處理分區(qū)完成后，由監(jiān)理組織施工單位進(jìn)行分項(xiàng)驗(yàn)收，驗(yàn)收